光纖是光波傳輸?shù)慕橘|(zhì),是由介質(zhì)材料構(gòu)成的圓柱體,分為芯子和包層兩部分。光波沿 芯子傳播。在實際工程應(yīng)用中,光纖是指由預(yù)制棒拉制出纖絲經(jīng)過簡單被復(fù)后的纖芯,纖芯再經(jīng)過被復(fù),加強和防護(hù),成為能夠適應(yīng)各種工程應(yīng)用的光纜。
光纖的分類
可以從不同的角度對光纖進(jìn)行分類,如構(gòu)成光纖的材料、制造方法、光纖芯子包層折射率的分布和光纖可以傳播光的模數(shù)等。構(gòu)成光纖芯子和包層的材料主要有:多組合玻璃、高純度石英玻璃和低損耗鹵化物材料等。不同的材料其預(yù)制棒的制備和光纖的拉制方法也不同。目前應(yīng)用叫多的是高純度石英玻璃光纖(石英光纖),其材料制備技術(shù)、光纖的傳輸特性和強度等方面具有綜合的優(yōu)越性。
光纖芯子和包層的折射率分布與光纖材料、拉制方法以及光纖的結(jié)構(gòu)有關(guān),除了前面提到的梯度分布型和階躍分布型外還有單材料光纖、環(huán)形光纖、W型光纖等都屬于階躍分布型光纖,結(jié)構(gòu)上各有特點。
也可以按照傳播光的模數(shù)來區(qū)分。我們可以將一條光線理解為代表一個模,或者是不同的模代表不同的角度的入射光,光的波動原理認(rèn)為光纖只能允許有限的離散樹木的光(或模)傳播。光纖中可傳播的數(shù)目是芯子的橫截面積和芯子中心與包層間的折射率差的函數(shù),與其成正比關(guān)系。當(dāng)光纖就只允許一個模的光傳播就是單模光纖。單模光纖由于只傳播軸線關(guān),因此不存在模色散,具有很大的信息載送容量。多模光纖一般可有幾百和低損耗的傳播模。容易與光源和大面積探測器耦合。
光纖接入結(jié)構(gòu)
光纖接入是指局端與用戶之間完全以光纖作為傳輸媒體。光纖接入可以分為有源光接入和無源光接入。光纖用戶網(wǎng)的主要技術(shù)是光波傳輸技術(shù)。目前光纖傳輸?shù)膹?fù)用技術(shù)發(fā)展相當(dāng)快,多數(shù)已處于實用化。復(fù)用技術(shù)用得最多的有時分復(fù)用(TDM)、波分復(fù)用(WDM)、頻分復(fù)用(FDM)、碼分復(fù)用(CDM)等。根據(jù)光纖深入用戶的程度,可分為FTTC、FTTZ、FTTO、FTTF、FTTH等。
接入環(huán)路的三種系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分別為FTTN、FTTC和FTTH在網(wǎng)絡(luò)發(fā)展過程中,每種結(jié)構(gòu)都有其應(yīng)用和優(yōu)勢,而目在經(jīng)濟(jì)地向全業(yè)務(wù)問演進(jìn)過程中,每種結(jié)構(gòu)都是關(guān)鍵的一環(huán)。
FTTN給人們帶來的好處是它將光纖進(jìn)一步推向用戶網(wǎng)絡(luò)。它建立起一個接太平臺,能提供話音、高速數(shù)據(jù)和視頻業(yè)務(wù)給眾多的家庭而不需要完全重建接入環(huán)路和分配網(wǎng)絡(luò)。根據(jù)需求,可以在光纖節(jié)點處增加一個插件,即可提供所需業(yè)務(wù)。在因業(yè)務(wù)驅(qū)動或網(wǎng)絡(luò)重建使光纖節(jié)點移到路邊(FTTC或家庭(FTTH)之前,F(xiàn)TTN將疊加于并利用現(xiàn)有的銅線分配網(wǎng)絡(luò)。這種網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的基本要求是為了提供寬帶或視頻業(yè)務(wù),節(jié)點與住宅的距離應(yīng)當(dāng)在4000到5000英尺的范圍內(nèi)。而當(dāng)今的節(jié)點一般的服務(wù)距離可達(dá)12000英尺。因此,每個服務(wù)區(qū)需要安裝3到5個FTTN節(jié)點。
FTTC或FATH光纖(光纖幾乎到家)比FTTN多幾個優(yōu)點。當(dāng)采用FTTC重建現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)時,可消除由電纜傳輸可能帶來的誤差。它使光纖更深入到用戶網(wǎng)絡(luò)中,這可減少潛在的網(wǎng)絡(luò)問題的發(fā)生和由于現(xiàn)場操作引起的性能惡化。目前FTTC是最健壯和 可部署的 的網(wǎng)絡(luò),是將來可演進(jìn)到FTTH的網(wǎng)絡(luò)。它同樣是新建區(qū)和重建區(qū)最經(jīng)濟(jì)的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)方案。缺點是需要提供銅線供電系統(tǒng)。一個位于局端的遠(yuǎn)程供電系統(tǒng)能給50到100個路邊光網(wǎng)絡(luò)單元供電、每個路邊節(jié)點采用單獨的供電單元代價非常高而且在持久停電時不能滿足長期業(yè)務(wù)要求。
以太網(wǎng)實現(xiàn)光纖接入
一種非常具有發(fā)展前景的解決方案將使現(xiàn)在正在部署的光纖帶寬,能夠利用軟件來取代穿過僵化的TDM基礎(chǔ)設(shè)施的硬連線網(wǎng)絡(luò)接入來配置多種服務(wù),并且每種服務(wù)可以具有不同的服務(wù)水平以及軟件命令遠(yuǎn)程調(diào)節(jié)的速度保證。這類以滿足對多種服務(wù)額外帶寬需要為目標(biāo)的軟件可調(diào)服務(wù),只需幾天而不是數(shù)周的時間,并且無需高昂的工程費用或現(xiàn)場升級就可以完成配置,在需要時可以立即精確地提供所需帶寬容量。
以太網(wǎng)可以實現(xiàn)這一目標(biāo)。以太網(wǎng)非常適于從光纖網(wǎng)絡(luò)提交軟件可調(diào)節(jié)的帶寬,它具有普遍的可用性并且價格低廉,可以很容易達(dá)到1Gbps的速度,并且不久可以達(dá)到10Gbps的速度。如果目前連接到家門口的光纖支持以太網(wǎng)技術(shù)的話,一條連接線路可以達(dá)到從每秒64K到數(shù)千兆位的任何速度,并可以用于訪問所有的廣域網(wǎng)服務(wù)。如此靈活提供的服務(wù)代表著目前DSL和基于有線電纜寬帶服務(wù)之后的下一個高速技術(shù),它們將使企業(yè)用戶最終可以利用傳輸基礎(chǔ)設(shè)施核心中的光纖部署。
經(jīng)濟(jì)的光纖策略
無論網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)是FTTN、FTTC還是FTTH,不管實際應(yīng)用如何,光纖都是一個成功的網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵。為了在一個競爭激烈的市場中爭奪新的客戶并保持現(xiàn)有客戶,提供新業(yè)務(wù)并贏得新利潤有必要部署全業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)。電話公司通過采用光纖策略快速提供機頻和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)而獲利不少??梢灾贫ň哂械统杀靖咝б娴倪^渡計劃以贏得寬帶用戶,創(chuàng)造利潤并優(yōu)化客戶群。
光纖接入新的改變,讓我們不得不相信光纖接入網(wǎng),在實現(xiàn)寬帶接入的各種技術(shù)手段中,是最能適應(yīng)未來發(fā)展的解決方案。
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